600mw超临界锅炉培训

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1、600MW超临界锅炉培训讲稿第一节直流锅炉的主要特点和水冷壁型式第二节直流锅炉的水动力特性第三节亚临界压力下蒸发管的脉动性流动第四节直流锅炉的热偏差第五节超临界压力下水冷壁管内传热第一节直流锅炉的主要特点和水冷壁型式一直流锅炉的主要特点（1）1特点直流锅炉的主要特点是汽水系统中不设置锅筒，工质一次性地通过省煤器、水冷壁、过热器。其工作原理如图13-1所示。一直流锅炉的特点（2）2．直流锅炉适用于压力等级较高的锅炉根据直流锅炉的工作原理，任何压力的锅炉在理论上都可采用直流锅炉。但实际上没有中、低压锅炉采用直

2、流型，高压锅炉采用直流型的较少，超高压、亚临界压力等级的锅炉可较广泛地采用直流型，而超临界压力的锅炉只能采用直流型。流动阻力的变化却不确定。综合影响结果是使流量和压差的关系呈现三次方曲线趋势。即出现静态水动力不稳定现象。当压力等于或超过临界压力时，由于蒸汽的密度与水的密度一样，汽水不能靠密度差进行自然循环，只能采用直流锅炉一直流锅炉的特点（3）3.直流锅炉可采用小直径蒸发受热面管且蒸发受热面布置自由直流锅炉采用小直径管会增加水冷壁管的流动阻力，但由于水冷壁管内的流动为强制流动，且采用小直径管大大降低了水冷

3、壁管的截面积，提高了管内汽水混合物的流速，因此保证了水冷壁管的安全。由于直流锅炉内工质的流动为强制流动，蒸发管的布置较自由，允许有多种布置方式，但应注意避免在最后的蒸发段发生膜态沸腾或类膜态沸腾。一直流锅炉的特点（4）在工作压力相同的条件下，水冷壁管的壁厚与管径成正比，直流锅炉采用小管径水冷壁且不用汽包，可以降低锅炉的金属耗量。与自然循环锅炉相比，直流锅炉通常可节省约20%～30%的钢材。4．直流锅炉的给水品质要求高没有汽包，不能进行锅内水处理，给水带来的盐分除一部分被蒸汽带走外，其余将沉积在受热面上影响

4、传热，使受热面的壁温有可能超过金属的许用温度，且这些盐分只有停炉清洗才能除去，因此为了确保受热面的安全，直流锅炉的给水品质要求高。通常要求凝结水进行100％的除盐处理。一直流锅炉的特点（5）5.直流锅炉的自动控制系统要求高直流锅炉无汽包且蒸发受热面管径小，金属耗量小，使得直流锅炉的蓄热能力较低。当负荷变化时，依靠自身炉水和金属蓄热或放热来减缓汽压波动的能力较低。当负荷发生变化时，直流锅炉必须同时调节给水量和燃料量，以保证物质平衡和能量平衡，才能稳定汽压和汽温。所以直流锅炉对燃料量和给水量的自动控制系统要求

5、高。一直流锅炉的特点（6）6.直流锅炉的启停和变负荷速度快为了保证受热面的安全工作，且为了减少启动过程中的工质损失和能量损失，直流锅炉须设启动旁路系统。直流锅炉由于没有汽包，在启停过程及变负荷运行过程中的升、降温速度可快些，锅炉启停时间可大大缩短，锅炉变负荷速度提高。二直流锅炉的水冷壁型式直流锅炉出现的初期，水冷壁有三种相互独立的结构型式：即本生型、苏尔寿型和拉姆辛型。现代直流锅炉的水冷壁结构型式演变为两种型式：一种是垂直管屏，另一种是螺旋管圈。一垂直管屏光管水冷壁随着火电机组的大容量化，为了保证炉膛下辐

6、射区水冷壁管内的质量流速，下辐射区水冷壁的流路一般设计成二次垂直上升。三种型式直流锅炉的结构图(a)垂直上升管屏式；(b)回带管屏式；(c)水平围绕管圈式二螺旋管圈水冷壁螺旋管圈水冷壁的优点是：1、工作在炉膛下辐射区的水冷壁同步经过炉膛内受热最强的区域和受热最弱的区域；2、水冷壁中的工质在下辐射区一次性沿着螺旋管圈上升，没有中间联箱，工质在比容变化最大的阶段避免了再分配；3、可灵活选择并联工作的水冷壁管子根数和管径，保证较大的质量流速。螺旋管圈水冷壁的这些优点，使得水冷壁能够工作在热偏差最小和流量偏差最小

7、的良好状态。因此，其水动力稳定性较高，不会产生停滞和倒流，可以不装节流圈，最适合变压运行。螺旋管圈水冷壁起源于水平管圈水冷壁(拉姆辛型)。水平管圈水冷壁的结构如图13-3所示。螺旋管圈水冷壁的主要缺点是：1、水冷壁及其悬吊结构复杂、制造、安装及检修工作量大，流动阻力比较大。2、管带宽度随锅炉容量提高而增大，管带盘旋圈数减少，热偏差增大。三内螺纹管垂直管屏水冷壁炉上的应用证明这项技术在抵抗膜态沸腾方面已经成熟。其主要特点是：用内螺纹管防止由超临界压力过渡到亚临界压力区域时可能发生的膜态沸腾；同时水冷壁入口装

8、有节流圈，使各水冷壁管内的质量流量与吸热量相匹配。采用螺旋管圈水冷壁的600MW超临界直流锅炉，在额定负荷下的质量流速为2800kg/(m2.s)。可见采用内螺纹管垂直管屏水冷壁，减小了水冷壁的阻力损失，降低了给水泵的功率消耗。垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁比较垂直水冷壁（内螺纹管）螺旋管水冷壁（光管）与光管相比内螺纹管传热特性质量流速1500kg/m2s内螺纹管核态沸腾偏离核态沸腾膜态沸腾核态沸腾质量流速1500kg/m2s